近期，國際天文學(xué)雜志《天體物理雜志》（The Astrophysical Journal）發(fā)表了中國科學(xué)院云南天文臺(tái)恒星物理團(tuán)組李志博士和李焱研究員的研究成果。該項(xiàng)研究利用k-omega模型處理恒星內(nèi)部的對(duì)流超射，使極端水平分支恒星的對(duì)流區(qū)質(zhì)量與星震學(xué)分析的結(jié)果相近，并發(fā)現(xiàn)氦燃燒階段后期的喘息脈動(dòng)（core breathing pulses）可能是形成高氧含量白矮星的關(guān)鍵因素。

　　極端水平分支恒星位于恒星赫羅圖水平分支的更左邊位置，它們具有比水平分支恒星更高的有效溫度。sdB恒星具有極薄的氫包層，無法維持包層的氫燃燒。sdB恒星屬于極端水平分支恒星，部分sdB恒星存在著脈動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)它們的脈動(dòng)特征可以分為p模式脈動(dòng)sdB恒星和g模式脈動(dòng)sdB恒星，少數(shù)sdB恒星（DW Lyn stars）同時(shí)具有p-模式脈動(dòng)和g-模式脈動(dòng)。對(duì)g-模式sdB恒星進(jìn)行星震學(xué)分析，可以得到恒星內(nèi)部的對(duì)流核質(zhì)量（0.22-0.28個(gè)太陽質(zhì)量）。但采用經(jīng)典的混合長(zhǎng)理論得到的sdB恒星對(duì)流核質(zhì)量遠(yuǎn)小于星震學(xué)分析所給出的結(jié)果。

　　科研人員將k-omega模型嵌入到恒星演化程序中，處理sdB恒星內(nèi)部的對(duì)流超射。結(jié)果表明利用k-omega模型可以得到更大的對(duì)流核質(zhì)量，在超射區(qū)形成一個(gè)完全混合區(qū)和一個(gè)部分混合區(qū)。隨著恒星的演化，中心對(duì)流核會(huì)分為兩個(gè)對(duì)流區(qū)（中心對(duì)流核和殼層對(duì)流區(qū)）。此后，中心對(duì)流核質(zhì)量逐漸增加，直到與殼層對(duì)流區(qū)合并成一個(gè)對(duì)流區(qū)。在經(jīng)歷了短暫的合并之后，又會(huì)迅速分裂成兩個(gè)對(duì)流區(qū)，這樣的過程在sdB演化階段會(huì)交替進(jìn)行多次。最后，g-模式sdB模型對(duì)流區(qū)頂部所包含的恒星質(zhì)量可以達(dá)到0.3個(gè)太陽質(zhì)量，這與星震學(xué)分析的結(jié)果相符。

　　在中心氦燃燒后期，sdB恒星會(huì)出現(xiàn)2-3次喘息脈動(dòng)。p-模式sdB模型出現(xiàn)了2次喘息脈動(dòng)，中心氦燃燒結(jié)束時(shí)，其中心氧豐度約為0.72；而g-模式sdB模型出現(xiàn)了3次喘息脈動(dòng)，使恒星有較高的中心氧豐度（約為0.8）。喘息脈動(dòng)將殼層的氦帶入中心對(duì)流核，與碳反應(yīng)生成氧，從而大幅增加恒星中心的氧豐度。這可能是形成高氧含量白矮星的關(guān)鍵因素。

　　該研究成果得到國家自然科學(xué)基金的資助。